Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Nguyễn Quỳnh Chi

Học viện Công nghệ Bưu Chính Viễn thông- Khoa Công nghệ thông tin I<br /> <br /> CƠ SỞ DỮ LIỆU<br /> BÀI GIẢNG<br /> DÀNH CHO SINH VIÊN CÔNG NGHỆ<br /> THÔNG TIN<br /> <br /> NGUYỄN QUỲNH CHI<br /> <br /> Hà nội 5/2010<br /> <br /> Học viện Công nghệ Bưu Chính Viễn thông- Khoa Công nghệ thông tin I<br /> <br /> GIỚI THIỆU<br /> Học phần Cơ sở dữ liệu cung cấp các kiến thức để sinh viên nắm được các mức trừu tượng hóa<br /> cơ sở dữ liệu, các mô hình cơ sở dữ liệu, các ngôn ngữ biểu diễn và xử lý dữ liệu, lý thuyết về<br /> cơ sở dữ liệu quan hệ, quy trình thiết kế một hệ thống cơ sở dữ liệu, các quá trình chuẩn hoá,<br /> truy vấn dữ liệu. Đồng thời, học phần cũng cung cấp cho sinh viên những kỹ năng để áp dụng<br /> những lý thuyết để thiết kế một cơ sở dữ liệu trong thực tế và xây dựng ứng dụng cơ sở dữ liệu<br /> dựa trên một hệ quản trị cơ sở dữ liệu có sẵn.<br /> Đối tượng chính của bài giảng này là sinh viên ngành Công nghệ thông tin hệ đại học, hệ cao<br /> đẳng hoặc sinh viên của các ngành khác cũng có thể dùng tài liệu này để tham khảo nhưng khối<br /> lượng sẽ được lược bỏ đi một phần tuỳ vào từng ngành và hệ đào tạo.<br /> Sinh viên cần hoàn thành các môn học: Toán rời rạc, Nhập môn logic, Cấu trúc dữ liệu và giải<br /> thuật trước khi tham gia học môn học này.<br /> Đây là một môn học tính điểm trung bình sau khi kết thúc cuối kỳ học, trong đó kiểm tra cuối<br /> kỳ chiếm 70%, bài tập lớn làm theo nhóm (khoảng 3 hoặc 4 người/nhóm) chiếm 20%, quá trình<br /> tham dự trên lớp chiếm 10%.<br /> Tổng số gồm 4 đơn vị học trình trong đó 48 tiết lý thuyết giảng trên lớp, 6 tiết cho việc giảng<br /> viên giải đáp thắc mắc về bài tập và bài tập lớn và 6 tiết cuối cùng dùng để sinh viên thuyết<br /> trình bài tập lớn trên lớp và trao đổi với giảng viên.<br /> Yêu cầu đọc sách để chuẩn bị bài và làm bài tập lớn theo hướng dẫn của giảng viên trước mỗi<br /> buổi tham gia lớp học. Nói chung sinh viên được khích đặt các câu hỏi và phát biểu ý kiến<br /> riêng với những vấn đề đặt ra trong quá trình nghe giảng trên lớp, tránh thái độ thụ động ngồi<br /> nghe.<br /> Nội dung của môn học sẽ được trình bày trong 16 bài học với nội dung được thể hiện trong<br /> mục lục của bài giảng.<br /> <br /> Hà nội 5/2010<br /> <br /> Học viện Công nghệ Bưu Chính Viễn thông- Khoa Công nghệ thông tin I<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> GIỚI THIỆU ................................................................................................................................................ 1<br /> MỤC LỤC .................................................................................................................................................... 3<br /> Bài 1: Khái niệm chung về cơ sở dữ liệu-phần 1.....................................................................................11<br /> Khái niệm về cơ sở dữ liệu ..................................................................................................................11<br /> Khái niệm về hệ quản trị cơ sở dữ liệu...............................................................................................11<br /> Các hệ thống cơ sở dữ liệu truyền thống ...........................................................................................12<br /> Tổng quan các thành phần của một hệ quản trị cơ sở dữ liệu ..........................................................14<br /> Kiến trúc của một hệ quản trị cơ sở dữ liệu .......................................................................................15<br /> Khái niệm dữ liệu và thông tin .............................................................................................................16<br /> Dữ liệu phái sinh và dữ liệu vật lý ...................................................................................................17<br /> Bài 2: Khái niệm chung về cơ sở dữ liệu-phần 2.....................................................................................19<br /> Sự cần thiết của việc thiết kế cơ sở dữ liệu .......................................................................................19<br /> Các vai trò cần thiết trong một môi trường cơ sở dữ liệu .............................................................19<br /> Các ưu điểm của hệ quản trị cơ sở dữ liệu ...................................................................................20<br /> Mô hình trừu tượng 3 lớp ...................................................................................................................20<br /> Mức bên ngoài..................................................................................................................................21<br /> Mức khái niệm..................................................................................................................................22<br /> Mức trừu tượng bên trong ..............................................................................................................22<br /> Mức trừu tượng vật lý .....................................................................................................................22<br /> Khái niệm lược đồ, ánh xạ và thể hiện của cơ sở dữ liệu ..............................................................22<br /> Sự độc lập dữ liệu ............................................................................................................................24<br /> Các ngôn ngữ cơ sở dữ liệu .................................................................................................................25<br /> <br /> Hà nội 5/2010<br /> <br /> Học viện Công nghệ Bưu Chính Viễn thông- Khoa Công nghệ thông tin I<br /> <br /> Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu ...........................................................................................................25<br /> Ngôn ngữ thao tác dữ liệu ...............................................................................................................26<br /> Ngôn ngữ truy vấn ...........................................................................................................................26<br /> Các ngôn ngữ thế hệ thứ tư ............................................................................................................26<br /> Bài 3: Các mô hình dữ liệu........................................................................................................................27<br /> Giới thiệu chung ...................................................................................................................................27<br /> Quá trình thiết kế một cơ sở dữ liệu ..................................................................................................28<br /> Bước 1. Phân tích yêu cầu của bài toán........................................................................................... 28<br /> Bước 2. Thiết kế cơ sở dữ liệu mức khái niệm ..............................................................................28<br /> Bước 3. Thiết kế cơ sở dữ liệu ở mức logic ...................................................................................28<br /> Bước 4. Cải thiện các lược đồ .........................................................................................................29<br /> Bước 5. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý ..............................................................................................29<br /> Bước 6.Thiết kế an toàn bảo mật cho hệ thống .............................................................................29<br /> Mô hình thực thể liên kết ....................................................................................................................29<br /> Các ký pháp cho mô hình E-R được thể hiện trong hình vẽ dưới đây ............................................ 31<br /> Một ví dụ về lược đồ E-R (ERD) được thể hiện trong hình vẽ dưới đây ........................................33<br /> Một ví dụ khác về lược đồ E-R- phức tạp hơn................................................................................33<br /> Các thuộc tính trong mô hình E-R.....................................................................................................33<br /> Các liên kết trong mô hình E-R .........................................................................................................34<br /> Các ràng buộc ánh xạ lực lượng liên kết (mapping cardinality) trong mô hình E-R........................35<br /> Các ràng buộc tham gia trong mô hình E-R ......................................................................................37<br /> Khóa của một tập thực thể ..............................................................................................................37<br /> Tập các mối quan hệ ........................................................................................................................38<br /> Một số vấn đề cần quan tâm khi thiết kế mô hình E-R ......................................................................39<br /> <br /> Hà nội 5/2010<br /> <br /> Học viện Công nghệ Bưu Chính Viễn thông- Khoa Công nghệ thông tin I<br /> <br /> Ảnh hưởng của ràng buộc ánh xạ lực lượng liên kết lên các khóa ................................................39<br /> Vấn đề đặt vị trí cho các thuộc tính của mối quan hệ .....................................................................41<br /> Các vấn đề thiết kế khác cần xem xét .............................................................................................43<br /> Vấn đề tập thực thể hay các thuộc tính ..........................................................................................43<br /> Việc coi một đối tượng là một tập thực thể hay tập mối quan hệ ................................................44<br /> Việc coi một đối tượng là tập thực thể yếu hay tập thực thể mạnh.............................................45<br /> Bài 5: Giới thiệu về mô hình hóa dữ liệu-phần 2 ....................................................................................47<br /> Mô hình thực thể liên kết mở rộng .....................................................................................................47<br /> Cụ thể hóa (Specializations) .............................................................................................................47<br /> Tổng quát hóa ...................................................................................................................................48<br /> Sự kế thừa thuộc tính ......................................................................................................................49<br /> Các ràng buộc trên việc tổng quát hóa ............................................................................................50<br /> Tích hợp ............................................................................................................................................52<br /> Các mối quan hệ nhiều ngôi. ............................................................................................................54<br /> Lược đồ E-R với các chỉ thị vai trò....................................................................................................56<br /> Giới thiệu về ngôn ngữ tạo mô hình thống nhất UML........................................................................56<br /> Sự liên quan giữa lược đồ lớp của UML và lược đồ E-R .................................................................56<br /> Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu ..........................................................................................................58<br /> Bài 6: Mô hình dữ liệu quan hệ ................................................................................................................60<br /> Mô hình dữ liệu quan hệ......................................................................................................................60<br /> Quan hệ là gì? ...................................................................................................................................62<br /> Các lược đồ quan hệ và Các thể hiện của quan hệ .........................................................................63<br /> Thiết kế logic ....................................................................................................................................64<br /> Việc ánh xạ mô hình thực thể liên kết sang mô hình quan hệ ............................................................65<br /> <br /> Hà nội 5/2010<br /> <br />